CC BY
28
© В.А. Шестаков, К.М. Отаров,
Г.Ф. Каган, Ю.И. Разоренов, 2002
УЛК 622.831
В.А. Шестаков, К.М. Отаров, Г.Ф. Каган,
Ю.И. Разоренов
ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ПОЛЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ С ЗАКЛАЛКОЙ КАМЕР ЗАБАЛАНСОВОЙ РУЛОЙ КАРЬЕРА
Опыт разработки запасов верхних этажей Слепой залежи на руднике "Молибден" Тырныаузского комбината камерно-целиковой системой с закладкой первичных камер сухой пустой породой показал, что при отработке целиков очень сильно увеличивались потери и разубоживание руды. Особенно сильно снижалось качество добываемой рудной массы из камер второй очереди из-за бокового разубожива-ния руды породами закладки. Для ликвидации этих недостатков был разработан новый вариант системы с закладкой первичных камер забалансовой рудой карьера (а.с. № 1630388), а затем и балансовой рудой, поскольку было установлено, что работа карьера неэкономична.
В отличие от базового варианта применявшейся ранее двухстадийной системы разработки с закладкой первичных камер пустыми породами, при новом варианте этой системы с закладкой первичных камер забалансовыми рудами в условиях Тырныаузского месторождения обеспечивается не только повышение качества добываемой рудной массы (снижение разубоживания руды), но и увеличение объема добываемой из блока рудной массы. Причем это увеличение тем больше, чем больше содержание металлов в закладочном материале. Соответственно этому уменьшаются удельные затраты на геологоразведочные работы и подготовительно-нарезные работы в блоке. Особенно важно учитывать эти обстоятельства при отработке вторичных камер (целиков), например, при выемке целиковых запасов Слепой залежи на руднике "Молибден" Тырныаузского ГОКа, на которой первичные камеры давно отработаны.
Как известно, при выемке междукамерных целиков потери и разубоживание руды обычно достигают 30-40 и более процентов. Учитывая, что при закладке первичных камер создаются более благоприятные условия выпуска руды из вторичных камер (большая высота отбитой руды и некоторое повышение устойчивости закладочного материала по сравнению с породами, обрушаемыми одновременно с рудой целика) в условиях Слепой залежи при высоте этажа 75 м, как показывают расчеты на основе теории выпуска, при соотношении ширины эллипсоида выпуска к его высоте равном 1:5 разубоживание руды равно примерно 20-25 %, а потери 15-20 %. Если вместо пустых пород первичные камеры закладывать забалансовой рудой карьера, например, с содержанием трехокиси вольфрама 0,11 %, то разубоживание руды при подземной очистной выемке
вторичных камер будет не более 10-12 %, т.е. вдвое меньше, что обеспечит по сравнению с базовым вариантом повышение извлечения при обогащении на 2-3 %.
Потери при добыче также уменьшаются не менее чем на 10 %. Таким образом извлекаемые запасы блока увеличиваются на 15 %. При этом удельные затраты на геологоразведочные и подготовительно-нарезные работы уменьшатся в 1,15 раза. Кроме этого в 1,15 раза сократится время на подготовку-нарезку блоков, а, значит, и число блоков в подготовке-нарезке для обеспечения такой же, как при базовом варианте системы разработки, производственной мощности.
При уменьшении удельных объемов подготовительно-нарезных работ и повышении полноты использования запасов может быть уменьшено число блоков в подготовке, за счет чего может быть увеличено число блоков в очистной выемке, а значит, при одной и той же рудной площади может быть увеличена производственная мощность рудника, снижены удельные условно-постоянные з атраты и увеличена величина удельной и годовой прибыли. Более полный учет факторов при оценке систем разработки позволит найти более эффективные пути совершенствования их конструкций.
Если при базовом варианте системы разработки с большим удельным объемом подготовительно-нарезных работ соотношение числа блоков на стадиях подготовки и очистной выемки равно Моб^пб, то производственную мощность рудника по Слепой залежи можно определить по формуле
Аб = МобРоб+МпРпб,
где Роб и Рпб - производительность блока при базовом варианте на стадиях очистных и подготовительных работ, т/год.
За счет уменьшения удельного объема подготовительно-нарезных работ, в частности, в днищах блоков, может быть соответственно уменьшено число блоков на стадии подготовки, а за счет этого сокращения может быть увеличено число очистных блоков и производственная мощность рудника. Если, например, на руднике при базовом варианте разработки одной залежи Иоб = 2, Ип = 4, Роб = =150000 т/год, Рпб = 15000 т/год, то Аб = =1500002+15000.4 = 300000+60000 = 360000 т/год.
При новом варианте с уменьшенным удельным объемом подготовительно-нарезных работ производственная мощность рудника может быть увеличена. Это увеличение определится на основе следующих соображений. Если сокращается удельный объем подготовительно-нарезных работ, то соответственно может быть сокращено число блоков в подготовке.
Допустим, что при соотношении Моб:Ипб =1 и снижении удельных объемов проходческих работ вдвое для обеспечения нормы подготовленных и готовых к выемке запасов при производственной мощ-
ности Аб оказалось достаточно иметь в подготовке не Ип блоков, а N„/2. Тогда при той же рудной площади из числа других находившихся в подготовке блоков Ип-Мп/2 можно выделить для очистных работ дополнительно Ип/4 блоков и для их обеспечения (подготовки) также выделить число блоков равное Ип/4.Тогда новая производственная мощность рудника будет А = (Иоб+Ипб/4)Роб + +(Мпб/2+Ипб/4)Рпб, что значительно больше, чем базовая.
В более общем случае в результате сокращения удельного времени на подготовку запасов в q раз создается резервная рудная площадь, на которой может быть расположено число блоков равное АИ = Игбч.
Часть этих блоков может быть выделена для очистных работ, другая часть - для подготовительно-нарезных работ в соответствии с пропорцией Моб/Ипб. При этом число очистных блоков будет увеличено до
л г л г , ^об '(( пб — N пб / ч)
^ о — л об +----7Гг---------\---,
(л пб + л об )
а число блоков в подготовке будет равно
Nп - Nпб /д + Лпб пб -Гпб '4)
( пб + N об )
Если q = 1,15, Ипб = 4, Иоб = 2, то число блоков в подготовке при новом варианте будет равно 4 4 • 8
Nп —-----,----- 3,48 + 0,34 - 3,83 , а в очистной вы-
1,15 6
емке N 0 = 2 + -
4 • 0,52
6
■ = 2 + 0,17 = 2,17.
При неизменной производительности блоков производственная мощность рудника по одной и той же залежи при новом варианте разработки может достигнуть величины равной А = 1500002,177 + +3,8315000 = 325000+57450 = 382450 т/год, т.е. в 1,062 раза больше по сравнению с производственной мощностью базового варианта.
Годовая прибыль при базовом варианте разработки определится по формуле Пргб = Аб(цдб-сдб), где цдб и сдб - извлекаемая ценность добываемой рудной массы и затраты на ее добычу и переработку, руб/т. Если принять Аб = 360000 т/год, цдб = 155 руб/т, сдб = 153 руб/т, то Пргб = 360000(155-153) = 1720000 руб/год.
При новом варианте годовая прибыль будет равна 382450(159-153) = 2292000 руб/т, т.е. на 1572000 руб. или в 3,2 раза больше, чем при базовом варианте.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------------------------------------------------------
Шестаков Виктор Александрович — профессор, доктор технических наук, Южно-Российский государственный технический университет, г. Новочеркасск.
Отаров К.М., Каган Г.Ф, Разоренов Ю.И. - Южно-Российский государственный технический университет, г. Новочеркасск.
© В.А. Шестаков, К.М. Отаров, Г.Ф. Каган, А.В. Игнатов, 2О02
В.А. Шестаков, К.М. Отаров, Г.Ф. Каган,
А.В. Игнатов
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ РУЛНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ МАЛОЙ И СРЕЛНЕЙ МОЩНОСТИ
При разработке месторождений малой и средней мощности объем пород от проходки подготовительных и нарезных выработок при подготовке запасов обычно составляет 5-8 % от годовой производственной мощности рудника или шахты, а при необходимости вскрытия новых горизонтов еще больше. В большинстве случаев эта порода не выдается на поверхность, не складируется в отвалы и не
оставляется в выработанном пространстве рудника, а выдается вместе с добытым полезным ископаемым, в результате чего разубоживание руды достигает 20-25 % и более что резко снижает извлечение при обогащении и величину извлекаемой ценности. Ликвидация даже небольшой части разубоживания добываемого полезного ископаемого породами от проходки подготовительно-нарезных выработок имеет огромное экономическое значение. При выборе способов снижения разубоживания полезных ископаемых необходимо иметь в виду, что для повышения эффективности горных работ следует не только стремиться к повышению удельной извлекаемой ценности добываемых полезных ископаемых и уменьшению прямых затрат, а также к росту годовой добычи для увеличения суммы годовой извлекаемой
